當(dāng)前位置： 2021-2022學(xué)年浙江省紹興市高一（下）期末物理試卷> 試題詳情

如圖軌道系統(tǒng)由直軌道OB、CD、DE和圓軌道BFB'組成，圓軌道入口B與出口B'略有錯(cuò)開(kāi)，可以讓滑塊通過(guò)圓軌道后進(jìn)入B'C延伸段后進(jìn)入CD段，圓軌道與AB、CD分別在B（B'）、C點(diǎn)相切．一壓縮的彈簧左端固定在位于O點(diǎn)的擋板上，一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靠在彈簧的右端，恰好位于A點(diǎn)．已知軌道AB長(zhǎng)度L₁=0.5m,CD長(zhǎng)度L₂=1m,DE長(zhǎng)L₃=0.2m,圓形軌道BFB'半徑R=0.2m,CD與水平方向的傾角θ=37°，小滑塊與直軌道AB、CD、DE的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.4，其余軌道摩擦不計(jì)，各軌道連接部分均平滑連接．釋放滑塊，測(cè)得其經(jīng)過(guò)F點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的作用力為5N．
求：

（1）滑塊經(jīng)過(guò)F點(diǎn)的速度；
（2）彈簧的彈性勢(shì)能E_p；
（3）要使滑塊沿軌道運(yùn)動(dòng)且最后停留在DE平臺(tái)，滑塊的質(zhì)量m₁可能在什么范圍內(nèi)？
（4）若換成m₂=0.8kg的滑塊，仍把彈簧壓縮至A處釋放，能否可通過(guò)在AB上鋪設(shè)長(zhǎng)為s=0.2m的水平傳送帶（傳送帶位置在AB之間，傳送帶與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)仍為μ=0.4），使滑塊能恰好到達(dá)D點(diǎn)？如果能，求出傳送帶運(yùn)行速度v的最小值；如果不能，試說(shuō)明原因．

【考點(diǎn)】常見(jiàn)力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化；牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問(wèn)題；動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用；牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用．

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：90引用：2難度：0.4

相似題

1．新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)的橋梁建設(shè)事業(yè)飛速發(fā)展。以前的長(zhǎng)江天塹，如今已成為平坦通途，我國(guó)建成的大橋包攬當(dāng)今世界全部橋型，中國(guó)橋梁建設(shè)已成為中國(guó)制造的亮麗名片。

（1）如圖1，港珠澳大橋?yàn)樾崩瓨?，橋面一?cè)的鋼索均處在同一豎直平面內(nèi)，且索塔兩側(cè)對(duì)稱(chēng)分布。則下列說(shuō)法正確的是
。
A．增加鋼索數(shù)量，可減小索塔受到總的拉力
B．適當(dāng)降低索塔的高度，可以減小鋼索承受的拉力
C．鋼索對(duì)稱(chēng)，可以保證鋼索對(duì)索塔拉力的合力為零
D．鋼索對(duì)稱(chēng)，可以保證鋼索對(duì)索塔拉力的合力偏離豎直方向不至于過(guò)大
（2）上海南浦大橋浦西段引橋建造成螺旋形盤(pán)旋而上，這樣設(shè)計(jì)引橋的作用是
。
（3）一輛汽車(chē)以36km/h的速率通過(guò)一座拱橋的橋頂（如圖3），汽車(chē)對(duì)橋面的壓力等于車(chē)重的一半，這座拱橋的半徑是
m；若要使汽車(chē)過(guò)橋頂時(shí)對(duì)橋面無(wú)壓力，則汽車(chē)過(guò)橋頂時(shí)的速度大小至少是
m/s。（g=10m/s²）
（4）一吊橋由六對(duì)鋼桿懸吊著，六對(duì)鋼桿在橋面上分列兩排，其上端掛在兩根鋼纜上，如圖4為其一截面圖。已知圖中相鄰兩鋼桿間距離均為4.5m,靠橋面中心的鋼桿長(zhǎng)度為1m（即AA′=DD′=1m），BB′=EE′，CC′=PP′，又已知兩端鋼纜與水平方向成45°角。若吊橋總重為G，鋼桿自重不計(jì)，為使每根鋼桿承受負(fù)荷相同，試求：
①作用在C、P兩端與水平成45°鋼纜的拉力大小F₁；
②BB′和CC′的長(zhǎng)度。
發(fā)布：2024/10/19 1:0:1組卷：17引用：1難度：0.5
解析
2．如圖所示，底部A處裝有擋板，傾角θ=30°的足夠長(zhǎng)的斜面，其上靜止放著一長(zhǎng)金屬板，下端與A接觸。離A距離為L(zhǎng)=6.5m的B處固定一電動(dòng)滾輪將金屬板壓緊在斜面上?，F(xiàn)啟動(dòng)電機(jī)，滾輪作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，將金屬板由靜止開(kāi)始送往斜面上部。當(dāng)金屬板下端運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)，滾輪提起與金屬板脫離。金屬板最終會(huì)返回斜面底部，與擋板相撞后靜止，此時(shí)滾輪再次壓緊金屬板，又將金屬板從A處送往斜面上部，如此周而復(fù)始，已知滾輪角速度ω=80rad/s,半徑r=0.05m,滾輪對(duì)金屬板的壓力F_N=2×10⁴N，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，起初滾輪與金屬板間視為滑動(dòng)摩擦力，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.35，金屬板的質(zhì)量為m=1×10³kg,不計(jì)板與斜面間的摩擦，取g=10m/s²。求：
（1）金屬板在滾輪作用下加速上升時(shí)的加速度大??；
（2）金屬板每次與擋板撞擊損失的機(jī)械能大??；
（3）每個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中電動(dòng)機(jī)輸出的平均功率。
發(fā)布：2024/10/19 4:0:1組卷：13引用：1難度：0.4
解析
3．為測(cè)試某玩具賽車(chē)（可視為質(zhì)點(diǎn)）的性能，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的軌道模型，該軌道由粗糙水平軌道OA、AC和光滑圓弧軌道組成，BC間有一固定在C點(diǎn)的彈簧，彈簧的勁度系數(shù)為k=8N/m。讓小車(chē)從O點(diǎn)以額定功率P=5W從靜止啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)t=3s到達(dá)A點(diǎn)，然后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，小車(chē)由于慣性繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，恰好能通過(guò)圓弧最高點(diǎn)。已知圓弧軌道的半徑為R=0.4m,AB間的距離x=4m,小車(chē)的質(zhì)量m=1kg,小車(chē)與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
μ
=
1
5
，g取10m/s²，試求：
（1）小車(chē)第一次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)A時(shí)對(duì)軌道的壓力F_壓；
（2）OA之間的距離x_OA；
（3）小車(chē)最終停在AB段，求小車(chē)最終停止的位置與A之間的距離d（彈簧的彈性勢(shì)能E_P與彈簧形變量Δx之間的關(guān)系為
E
P
=
1
2
k
（
Δ
x
）
2
）。
發(fā)布：2024/10/24 1:0:4組卷：29引用：1難度：0.3
解析

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